[發明專利]一種高效氣液自混合反應器

有效

• 申請號: 201110405030.7
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102489238A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李蒙;馬炯;汪根寶;謝東升
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團南京工程有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01J10/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明涉及到一種高效氣液自混合反應器，主要應用于高溫高壓、有毒、氣液均相催化、需充分均勻混合的氣液反應工況；且可調整反應停留時間。

背景技術

?氣液反應是化工系統中涉及很廣的單元過程，氣液反應器也是化工過程中很重要的設備，氣液相反應器按氣液相接觸形態可分為：

氣體以氣泡形態分散在液相中的鼓泡塔反應器、攪拌鼓泡釜式反應器和板式反應器；

液體以液滴狀分散在氣相中的噴霧、噴射和文氏反應器等；

液體以膜狀運動與氣相進行接觸的填料塔反應器和降膜反應器等。

帶攪拌氣液反應器是工業化工裝置中常用的一種，對于有懸浮均勻的固體粒子催化劑存在的氣液相反應過程，一般選用攪拌釜式反應器。因化工反應的高溫、高壓和有毒等特點，目前工業應用中的攪拌釜式反應器的攪拌與設備殼體連接密封是技術難題，且在運行過程中在運行過程中難維護、易泄露，運行和維護成本都很高。

目前新型的高效氣液反應器也是采用帶轉動裝置的，如申請號為201010121957.3，名稱為“一種新型氣液反應器”的中國專利運用新型轉子結構設計強化了氣液反應，但不能避開在實際應用過程中轉子與殼體的密封難的問題。氣液攪拌反應器隨著工業單裝置規模越來越大，面臨著要求單體設備能力大，反應器直徑和高度越來越大，攪拌軸和攪拌漿的放大受到材料及加工工藝限制，傳統氣液攪拌反應器的大型化也受到限制。

已有的反應器在確定設計基準就要確定運行時的反應停留時間，且在運行過程中不可調，為適應裝置工況負荷變化、原料變化的需求，需要設計一種可調反應停留時間的反應器。

?

發明內容

?為了克服上述缺陷，本發明提供一種高效氣液自混合反應器，本發明要解決的技術問題為：

1)使氣液相反應器在不使用攪拌器時達到高效傳質，解決攪拌釜式反應器攪拌密封制造難度大，運行易泄漏等問題；

2)實現反應器中反應停留時間可調，可適應裝置負荷和原料變化的需要。

本發明的反應器通過氣、液相分布的獨特設計，實現在無攪拌情況下的物料充分混合，并減少返混，提高反應器效率，即在取消攪拌器時也可達到良好的氣液混合和傳質效果，即解決了攪拌密封和運行易出故障的問題，又可保證氣液反應的高效。通過氣相分布管及反應液相采出口的獨特設計，實現可調節反應停留時間。

?本發明采用以下技術解決方案：

????一種高效氣液自混合反應器?，包括反應器殼體，所述反應器殼體內設有氣相分布器，反應器殼體內壁上設有反應液平衡集液槽，反應器殼體側方設有液相原料進口，與液相原料進口連接的液相原料進口管連通至反應器殼體內貫穿氣相分布器、并與液相原料進口管管口對面反應器殼體內壁固定，反應液平衡集液槽與反應液出口連接，氣相分布器底部連接有氣相原料進口，氣相分布器上設有環管。

????所述氣相分布器分成三層：第一氣相分布器、第二氣相分布器、第三氣相分布器，第一氣相分布器、第二氣相分布器、第三氣相分布器均由兩個環管組成。

????所述環管半徑為反應器殼體半徑的1/3~1/2。

????所述環管直徑不小于1米；在環管內側向下與水平軸線斜30度，環管外側軸線方向分別開設兩圈小孔。

????所述小孔的孔數為12個，沿環管的圓環均布，孔徑為5~8mm，?

????所述氣相原料進口包括第一氣相原料進口、第二氣相原料進口和第三氣相原料進口，第一氣相原料進口、第二氣相原料進口和第三氣相原料進口分別與反應器殼體連接。

????所述第一氣相分布器、第二氣相分布器、第三氣相分布器都由三個氣相進口管固定，每層氣相分布器與其對應的氣相原料進口的進口管連通。

所述第一氣相原料進口的進料管與第一氣相分布器的管連通，對第二氣相分布器的環管、第三氣相分布器的環管只起到固定作用；所述第二氣相原料進口的進料管只與第二氣相分布器的管連通，對第一氣相分布器的環管、第三氣相分布器的環管只起到固定作用；所述第三氣相原料進口的進料管與第三氣相分布器的管連通，對第一氣相分布器的環管、第二氣相分布器的環管只起到固定作用。

????所述反應液出口分為三個，第一反應液出口、第二反應液出口、第三反應液出口，每個反應液出口都與各自對應的反應液平衡集液槽連接，反應液平衡集液槽下部與分別對應的反應液出口管口下部齊平。